微波技术与天线.doc

课程内容总结微波、天线与电波传播是无线电技术的重要组成部分,它们三者研究的对象和目的有所不同。本课程主要讨论了均匀传输理论,规则金属波导,微波集成传输线,微波网络基础,微波元器件,天线辐射与接收理论,电波传播概论,线天线,通天线级微波应用系统等内容,具体内容在下面作简要概括:一、均匀传输线理论微波传输线的三种类型:双导体传输线,波导,:1)均匀传输线方程2)传播常数γ3),线上各点电压U(z)、电流I(z)与终端电压Ul、终端电流Il的关系如下:定义传输线上任意一点z处的反射波电压(或电流)与入射波电压(或电流)之比为电压(或电流)反射系数,即:(z)=U+(z)+U-(z)=A1ejβz[1+Γ(z)]I(z)=I+(z)+I-(z)=ejβz[1-Γ(z)]当微波传输线终端接任意复数阻抗负载时,由信号源入射的电磁波功率一部分被终端负载吸收,另一部分则被反射,因此传输线上既有行波又有纯驻波,构成混合波状态,故称之为行驻波状态。、分三种:负载阻抗匹配,源阻抗匹配,共轭阻抗匹配。(z)可表达为:同轴线是一种典型的双导体传输系统,它由内、外同轴的两导体柱构成。二、)相移常数和截止波数:。2)相速υp与波导波长λg。电磁波在波导中传播,其等相位面移动速率称为相速,于是有:。3)波阻抗。定义即:。4)传输功率:与矩形波导一样,圆波导也只能传输TE和TM波型。1)主模TE11模2)圆对称TM01模TM01模是圆波导的第一个高次模3):三、:介质波导可分为两大类:一类是开放式介质波导,主要包括圆形介质波导和介质镜像线等;另一类是半开放介质波导,主要包括H形波导、G形波导等。分为单模光纤、多模光纤。光纤的基本参数:波长,相对折射率差,折射率分布因子光线的传输特性:光线的损耗,光纤的色散效应四、::反射系数为:,因此在分析时通常采用归一化阻抗,即将电路中各个阻抗用特性阻抗归一,与此同时电压和电流也要归一。,双端口网络是最基本的,任意具有两个端口的微波元件均可视之为双端口网络。。[A]矩阵,它在研究网络级联特性时特别方便。:(1)互易性质(2)无耗性质(3)对称性质五、:(1)短路负载(2)匹配负载(3),主要包括:波导接头、衰减器、相移器、转换接头。:(1)螺钉调配器(2)多阶梯阻抗变换器(3))定向耦合器的性能指标:(1)耦合度(2)隔离度(3)定向度(4)输入驻波比(5)工作带宽2)波导双孔定向耦合器3)双分支定向耦合器4)平行耦合微带定向耦合器:将一路微波功率按一定比例分成n路输出的功率元件称为功率分配器。在结构上,大功率往往采用同轴线而中小功率常采用微带微带环形电桥是在波导环形电桥基础上发展起来的一种功率分配元件。:将微波能量从主波导中分路接出的元件称为波导分支器,它是微波功率分配器件的一种,常用的波导分支器有E面T型分支、H面T型分支和匹配双T。(1)E-T分支(2)H-T分支(3)、微波铁氧体器件1)谐振式隔离器2)场移式隔离器3)隔离器的性能指标环行器的散射参数应满足:六、电基本振子是一段长度l远小于波长,电流I振幅均匀分布、相位相同的直线电流元,它是线天线的基本组成部分,任意线天线均可看成是由一系列电基本振子构成的。